ورنر هایزنبرگ اصل عدم قطعیت را هنگامی که بر روی مبانی ریاضی مکانیک کوانتومی در مؤسسهٔ نیلز بوهر در کپنهاگ مشغول بود، صورت‌بندی کرد.در فیزیک کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اظهار می‌دارد که جفت‌های مشخصی از خواص فیزیکی، مانند مکان و تکانه، نمی‌تواند با دقتی دلخواه معلوم گردد. به عبارت دیگر، افزایش دقت در کمیت یکی از آن خواص مترادف با کاهش دقت در کمیت خاصیت دیگر است.

نظریۀ کوانتوم به جای پیش بینی دقیق تنها با احتمـالات سـر و کـار دارد. بـر طبـق اصول فیزیک جدید، که در تجربه نیز تأیید شده، هر زوج متغیری به نحـوی خـاص بـه يک دیگر وابسته اند. هرچه دقیقتر یکی از مقادیر دانسته شود، دیگری بـا دقـت کمتـری پیش بینی می پذیرد. ما می توانیم مسیر الکترون را به هنگـام حرکـت در فـضا مـشخص سازیم یا بگوییم در فلان لحظۀ خـاص در کجـا واقـع شـده اسـت، امـا هـر دو مـورد را نمی توانیم با هم تشخیص دهیم. هرچه با دقت بیشتر موقعیت یـک الکتـرون را معـین سازیم به همان میزان با دقت کمتری می توانیم اندازۀ حرکت (تکانۀ) آن را تعیین کنیم هرگونه تلاش برای اندازه گیری یکی به طرزی اجتناب ناپذیر موجب آشفتگی در دیگـری خواهد بود و این به معنای نیاز به ابزارهای دقیق تر نیـست بلکـه از خـواص تغییرناپـذیر عالم اتم است. معنای این سخن آن است که ما هیچگاه نمـی تـوانیم محـل حـضور یـک الکترون را در هر لحظۀ خاصی پیش بینی کنیم؛ تنها مـی تـوانیم فهرسـتی از احتمـالات مربوط به حضورش را در آن لحظه تهیه کنیم. بـه بیـان دیگـر، الکتـرون تـا زمـانی کـه مشاهده نشده در همه جا هست و هـیچ جـا نیـست . ایـن امـر بـه اصـل عـدم قطعیـت معروف است.